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第四章 机械能和能源 单元试卷第一部分：选择题（共 44分）、单项选择题 （以下8道题中，每题只有一个正确答案，每题3分，共24分）1、某人用同一水平力先后两次拉同一物体，第一次使此物体沿光滑水平面前进s距离，第二次使此物体沿粗糙水平面也前进s距离，若先后两次拉力做的功为W和W,拉力做功的功率是Pi和P2,则 （）AW=W, Pi=P2B.W=W, PiP2 C.W iW, PiP2D.W1W, Pi=P22、汽车以恒定功率 P由静止出发，沿平直路面行驶，直到达到最大速度为v,则下列判断正确的是（）A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动3、以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（）A.0 B.-fhC.-2fhD.-4fh用心爱心专心i4、质量为m的物体从地面上方 H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在全过程中，以下说法不正确的是（）IfA.外力对物体做的总功为零；B.重力对物体做功为 mgH衣衣/工C.物体的机械能减少 mg（H+h）D.地面对物体的平土!阻力大小为mg（H+h）/ h5、下列关于运动物体所受的合外力、合外力做功和动能变化的关系正确的是（）A.如果物体所受的合外力为零，那么，合外力对物体做的功一定为零B.如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零C.物体在合外力作用下作变速运动，动能一定变化D.物体的动能不变，所受的合外力必定为零6、当物体克服重力做了功时，物体的（A.重力势能一定减少，机械能可能不变C.重力势能一定增加，动能可能不变7、关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（A.作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒）B.重力势能一定增加，机械能一定增加D.重力势能一定减少，动能可能减少）B.作变速直线运动的物体的机械能可能守恒C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D.只要有除重力以外的力做了功，机械能一定不守恒月B8、一质量分布均匀的不可伸长的绳索重为G A B两端固定在水平天花板上，如图 飞所示，今在绳的最低点 C施加一竖直向下的力将绳绷直，在此过程中，绳索 AB的.重心位置（）A.逐渐升高B.逐渐降低D.始终不变C.先降低后升高4分，选对而不全二、不定项选择题（以下每题可能有一个或一个以上的正确答案，每题得2分，选错得0分。本题总分20分）h处,9、在高度为H的桌面上以速度v水平抛出质量为 m的物体，当物体落到距地面高为如图所示，不计空气阻力，选地面为零势能点，下列说法正确的是（）10A.物体在A点的机械能为一mv +mgh19B.物体在A点的机械能为 mgH +- mvC.物体在A点的动能为 mv2 + mgh1 oD.物体在A点的动能为 mg（H h）+mv10、两个质量相等的物体，分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶从静止开始 下滑，则下列说法正确的是（）A.到达底部时速度相同B.到达底部时重力的功率相等C.下滑到底端过程中重力做的功相等D.到达底部时动能相等11、在光滑的水平地面上时间t后，获得动能为,一个质量为m的物体在水平恒力 F的作用下由静止开始运动R;如果要使物体由静止开始运动相同的时间t后获得的动能为经过2&可以采取（用心爱心专心6A.质量不变，力变为C.力不变，质量变为12、如图所示是健身用的2F2mB.D.“跑步机”示意图，质量为力不变，质量变为原来的一半将质量和力都变为原来的一半m的运动员踩在与水平面成角的静止皮带上，运动员用力后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒定为 使皮带以速度 v匀速运动，则在运动过程中下列说法正确的是（A.人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力C.人对皮带做功的功率为 mgv D.13、如图小球自a点由静止自由下落，至ijB.人对皮带不做功人对皮带做功的功率为fvb点时与弹簧接触，到 c点时弹簧被压缩到最短,若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由a-b-c的运动过程中A.小球的机械能不守恒B.小球的重力势能随时间一直减少C.小球的动能先从 0增大，后减小到0,在b点时动能最大D.到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量第二部分：非选择题（共 56分）三、填空题（以下每空2分，总共14分）14、如图：用F =40 N的水平推力推一个质量m= 3.0 kg的木块，使其沿着固定的光滑斜面向上移动2 m,则在这一过程中，F做的功为 J,重力做的功为 J.15、甲、乙两物体质量之比 m甲：m乙二1 ： 2,它们与水平桌面间的摩擦因数相同.在水平面上运动时因受摩擦力作用而停止.（1）若它们的初速度相同，则运动位移之比为 ; （2）若它们的初动能相同，则运动位移之比为 .16、小张用恒力对将重物提到一定高度，在此过程中，小张对重物做功W,重物的重力做功W,重物克服空气阻力做功 W,则此过程中重物白动能变化量为 ;重物 的重力势能变化量为 ;重物的机械能变化量为 。四、实验题（每空2分，总共12分）17、在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如下图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s）,那么:(2)纸带的（填P或 C，必须用字母表示）端与重物相连;(4)打点计时器打下计数点 从起点P到打下计数点 体动能的增加量A R= 通过计算，数值上EpB时，物体的速度Vb=m/s（保留到小数点后两位）；B的过程中物体的重力势能减少量Ep=J ,此过程中物J; （g取9.8m/s2保留到小数点后两位）”或“=”），这是因为单位二cmp3J4五、计算题（总共 4题，前3题为必做题，第 4题为选做题，即附加题。在解答过程画出 必要的受力分析，写出必要的演算过程、解题步骤及重要关系式，并得出结果。总共 8+10+12=30分，附力口题 20分）18、把质量为3.0kg的石块，从高30m的某处，以的速度向斜上方抛出（不计空气阻力）求：（1）石块落地时的速率是多少？的功，石块落地时的速率又为多少？19、如图所示，A物体用板托着，位于离地（2）若石块在运动过程中克服空气阻力做了73.5Jh=1.0m处,轻质细绳通过光滑定滑轮与A B相Arn连，绳子处于绷直状态，已知A物体质量M=1. 5 kg, B物体质量m=1. 0kg,现将板抽走，A 将拉动B上升，设A与地面碰后不反弹， B上升过程中不会碰到定滑轮，问： （1） A落 地前瞬间的速度大小为多少？ （ 2） B物体在上升过程中离地的最大高度为多大？20、一辆质量为2. 0X 103kg的汽车以额定功率为6.0 X 104W在平直公路上行驶，汽车受到的阻力恒为 2. 0X103N,求：（1）汽车所能达到的最大速度是多大?（2）当汽车的速度为10m/s时的加速度是多大?（3）若汽车从静止开达到最大速度过程中，通过的路程为300米，则这一过程总用时为多少秒？（4）若汽车从静止开始做匀加速直线运动（不是额定功率行驶），加速度的大小a=1.0m/s：则这一过程最多能保持多长时间？21、（附加题20分）人从一定的高度落地容易造成骨折。一般人胫骨的极限抗压强度约为1.5 X108N/m2,胫骨最小横截面积大多为3.2cm2。假若一质量为50kg的人从某一高度直膝双足落地，落地时其重心又约下降1cm。试通过计算估计这个高度超过多少时，就可能导致胫骨骨折。14、40”；纸带下落过程中必不可少有摩擦等原因使机械能减少18 .解：(1)对石块，在出手后到落地过程中，依据动能定理得：1 212mgh=mv1 mv0代入数据解得 v1=25m/s2 2(2)对石块，在刚被抛出到落地过程中，依据动能定理得：1 一 21 一 2mgh -Wf =-mv1 - mv02 2代入数据解得 v1 = 2、mgh -Wf +-1 mv； / m = 24m/s19解：(1)对A、B组成的系统，在A下降 h至地面过程中，A B系统机械能守恒，1cle依据机械能寸恒th律得 (Mg -mg)h=-Mv +mv 222(Mg - mg)h-解得 v = J-g-M m代入数据有 v = 2m/s(2)对B,在 A着地后，B向上作匀减速过程中，依据运动学知B物还能上升的高 度h为：2h =2g代入数据有h = 0.2m故B物体上升过程中距地面的最大高度为H = h + h = 1.2m20解：(1)由机车起动知，当牵引力F i=f时，速度最大，(1)- P P 6 104取大速度 vm = = =3 = 30m/ s(1)F1f 2 103(2 )当车的速度 v1=10m/s时，此时加速度设为 a1,依据牛顿第二定律得P ，f ma1(2 )v1代入数据解得此时加速度a1=2m/s2(1、)(3)对车，在刚起动到达到最大速度过程中，依据动能定理得：1 2一、Pt fs = - mvm(2 )2代入数据解得2_ _t -(mvm -2fs)/(2P)3234二25二(2 1030 -2 2 10300)/(2 6 10 )(1、)即从起动到达到最大速度总用时25秒(4)当以a=1.0m/s 2匀加速起动时，匀加速时的末速度为v1,因时为t1秒，、，一、八， P -依据牛顿第二定律知：P _ f = ma（2）Vl由匀变速速度公式知：v1 =at1（1、）联立以上两式代入数据得11=15秒 （1）
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